一种换电站电池消防装置及系统的制作方法

本发明涉及换电站消防技术领域，具体涉及一种换电站电池消防装置及系统。

背景技术：

当前各大汽车厂商为电动汽车提供补能的方式主要是有充电方式和电池更换方式。与充电方式相比，电池更换能够在极短的时间完成能源补给，并且不会影响电动汽车电池的使用寿命。电池的更换方式一般是在专用的电动汽车换电站进行。换电站一般包括对电池进行电能补给的储能单元以及对电池进行传递的堆垛机系统、输送系统等等。电池仓里面存储有一定数量的动力电池，动力电池存在一定的安全隐患(比如发生热失控)，如果不在短时间内采取紧急处理措施，将会对整个换电站、周边建筑造成巨大的财产损失，甚至危及附近人员的生命安全。

当前，一般换电站都是有人值守，在发生电池热失控后，将异常电池运送到消防沙箱，通过自动装置将消防沙箱的沙释放，对热失控电池进行掩埋，但是依据现有的热失控电池灭火方式，沙子无法对热失控电池进行有效的隔离灭火。

因此，亟需提供一种无人值守的换电站电池消防装置，通过自动控制的方式将存在安全隐患的电池组进行隔离灭火。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的问题，本发明提出一种换电站电池消防装置，包括：电池消防箱、电池托盘、第一导向机构和第二导向机构；

所述电池消防箱包括框架和多个密封板，所述密封板设置与所述框架底面和多个侧面；其中一个侧面靠近所述电池消防箱顶面的所述密封板形成有孔洞，所述多个密封板形成有用于放置液态物质的空腔体；

所述电池托盘通过所述第一导向机构放置在所述框架内部且在所述空腔体上方，所述电池托盘用于放置故障电池组，所述第一导向机构用于将故障电池组发生热失控时下放至所述液态物质中；

所述第二导向机构与所述电池消防箱连接，所述第二导向机构与所述孔洞下沿处于同一平面，所述第二导向机构用于将故障电池组从电池架上移动至所述电池托盘上。

进一步地、所述电池托盘包括：第一支撑件和第二支撑件；所述第一支撑件和第二支撑件均两个支撑杆和多个设置在两个支撑杆之间的辊子。

进一步地、所述第一导向机构包括：气缸、连杆、轴承和轴承座总成，所述连杆的一端与所述框架底面框架连接，所述连杆的另一端通过所述轴承与远离所述框架侧面的支撑杆活动连接；所述轴承座总成固定连接在所述框架的侧面框架，所述轴承座总成还与所述靠近所述框架侧面的支撑杆连接。

进一步地、所述电池消防箱还包括：多个加固横杆，多个所述加固横杆两端分别连接框架的侧面的竖直杆。

进一步地、还包括：烟感探测器，所述烟感探测器设置在所述电池消防箱侧面距离所述电池消防箱顶面预设距离处。

进一步地、所述电池消防箱还包括：多个万向轮，所述万向轮设置在所述电池消防箱底面密封板的下方。

进一步地、所述电池消防箱还包括：多个第一调高组件，多个所述第一调高组件对称设置在所述电池消防箱底面密封板的下方，所述第一调高组件用于调整电池消防箱的高度。

进一步地、所述第二导向机构包括：传送带、限位组件和支撑框架；

所述传送带设置在所述支撑框架上方，所述限位组件设置在所述支撑框架两侧。

进一步地、所述第二导向机构还包括：多个第二调高组件；

所述第二调高组件设置在所述支撑框架上方，所述第二调高组件用于调整所述支撑框架的高度。

另一方面、本发明提供一种换电站电池消防系统，包括：控制器、电池架、多组电池组、电池组驱动装置和上述所述的换电站电池消防装置；

所述控制器分别与所述多组电池组、所述电池组驱动装置和所述换电站电池消防装置连接；

所述控制器用于在检测所述电池组出现热失控时，控制电池组驱动装置将故障电池组放置于所述换电站电池消防装置的第二导向机构，并驱动第二导向机构将故障电池组传递至电池托盘中，通过控制所述换电站电池消防装置的轴承将故障电池组下放至液态物质中。

实施本发明具有以下有益效果：

本发明提供的一种换电站电池消防装置及系统能够通过自动化方式将存在安全隐患的电池组转移至电池消防箱，避免由于电池组过热发生火灾，并且本发明不需人工控制，降低人力成本，增加科技感。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1本发明实施例提供的一种换电站电池消防装置结构图；

图2本发明实施例提供的一种电池消防箱结构示意图；

图3本发明实施例提供的另一种电池消防箱结构示意图；

其中，1-电池消防箱，2-电池托盘，4-第二导向机构，5-故障电池组，6-烟感探测器，

11-框架，12-密封板，13-孔洞，14-加固横杆，15-万向轮，16-第一调高组件；

21-第一支撑件，22-第二支撑件，23-支撑杆，24-辊子；

31-气缸，32-连杆，33-轴承，34-轴承座总成；

41-传送带，42-限位组件，43-支撑框架，44-第二调高组件；

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是电路连接，也可是通信连接。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。

图1本发明实施例提供的一种换电站电池消防装置结构图；图2本发明实施例提供的一种电池消防箱结构示意图；图3本发明实施例提供的另一种电池消防箱结构示意图，如图1-3所示，本发明提供一种换电站电池消防装置，包括：电池消防箱1、电池托盘2、第一导向机构和第二导向机构4；

所述电池消防箱1包括框架11和多个密封板12，所述密封板12设置与所述框架11底面和多个侧面；其中一个侧面靠近所述电池消防箱1顶面的所述密封板12形成有孔洞13，所述多个密封板12形成有用于放置液态物质的空腔体；

所述电池托盘2通过所述第一导向机构放置在所述框架11内部且在所述空腔体上方，所述电池托盘2用于放置故障电池组5，所述第一导向机构用于将故障电池组5发生热失控时下放至所述液态物质中；

所述第二导向机构4与所述电池消防箱1连接，所述第二导向机构4与所述孔洞下沿处于同一平面，所述第二导向机构4用于将故障电池组5从电池架上移动至所述电池托盘2上。

在具体的实施过程中，框架11可以由十二根绝缘柱状杆组成，可以包括：底面四根、顶面四根和侧面四根。密封板12可以是高温防腐的蒙皮，密封板12可以将框架11的底面、顶面和三个侧面全部密封，另一个侧面由下至上密封部分侧面以形成有孔洞13，孔洞13的高度在本说明书实施例中不做具体限定，可以根据实际需要进行设置。孔洞13和框架11的大小可以根据电池组的大小进行设置。孔洞13用于通过电池组，框架11用于放置电池组。孔洞13可以是长方形。需要说明的是，液态物质为燃点高的物质，可以是水、油等。

电池托盘2的平面可以与孔洞13的最低边处于同一平面。第一导向机构可以将电池托盘2倾斜或下移进而将放置的电池组浸入至液态物质中，第一导向机构的具体结构在本说明书实施例中不做具体限定，可以根据实际需要进行设置。电池托盘2的长度和宽度均小于框架11的长度和宽度。

第二导向机构4用于将故障电池组5从电池架上移动至所述电池托盘2上，第二导向机构4的具体结构在本说明书实施例中不做具体限定，可以根据实际需要进行设置。

需要说明的是，框架11的具体结构及孔洞13的形状在本说明书实施例中不做具体限定，可以根据实际需要进行设置，框架11优选的为长方体结构，孔洞13优选的是长方形结构。可以理解的是，电池消防箱1的顶面或侧面形成有用于增加液态物质的进水口和用于减少液态物质的出水口，电池消防箱1的顶面可以形成有用于放置或取出电池托盘2的密封门。

可以理解的是，电池消防箱1、电池托盘2、第一导向机构和第二导向机构4均为熔点较高的材质，优选的是金属。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，所述电池托盘2包括：第一支撑件21和第二支撑件22；所述第一支撑件21和第二支撑件22均两个支撑杆23和多个设置在两个支撑杆23之间的辊子24。

在具体的实施过程中，第一支撑件21和第二支撑件22可以采用中心对称的方式放置在同一平面内，可以理解的是，支撑杆23和辊子24的长度在本说明书实施例中不做具体限定，可以根据实际需要进行设置。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，所述第一导向机构包括：气缸31、连杆32、轴承33和轴承座总成34，所述连杆32的一端与所述框架11底面框架连接，所述连杆32的另一端通过所述轴承33与远离所述框架11侧面的支撑杆23活动连接；所述轴承座总成34固定连接在所述框架11的侧面框架，所述轴承座总成34还与所述靠近所述框架11侧面的支撑杆23连接。

在具体的实施工程中，连杆32与框架11的底面框架活动连接，连杆32可以以框架11的底面框架的接触点为中心与框架11的底面框架所接触的侧面平行转动。

电池托盘2用于将第二导向机构4输送过来的电池组进行承载，气缸31用于驱动连杆32移动，感烟探测器用于检测热失控电池产生的气体，轴承33作为电池托盘2的支撑点，便于顺利的从支撑位置移除，轴承座总成34作为电池托盘2和消防箱框架的连接点，便电池托盘2顺利的绕轴承座总成34处向下旋转。

示例地、如图1所示，电池托盘2由第一支撑件21和第二支撑件22构成，第一支撑件21包括第一支撑杆23、第二支撑杆23和多个辊子24，第二支撑件22包括第三支撑杆23、第四支撑杆23和多个辊子24，连杆32与轴承33连接，轴承33与第二支撑杆23连接，轴承33的旋转方式为朝向第二支撑件22的方向转动，可以理解的是，本说明书实施例提供四个轴承33，分别设置在第二支撑杆23的两端和第三支撑杆23的两端，第二支撑杆23和第三支撑杆23为对称设置。

当热失控电池组从第二导向机构4运送到电池消防箱1里的电池托盘2后，感烟探测器对热失控电池组热失控产生的烟气进行探测，发出报警信号给控制器，控制器下达指令控制气缸31进行水平移动，驱动连杆32旋转，带动轴承33水平移动，因此，电池托盘2失去支撑，电池托盘2将绕轴承座总成34向下旋转，热失控电池组将在重力作用下向下运动，电池消防箱1底部储存有水，因此热失控电池组将被水覆盖，热失控电池组将在短时间内被阻断，有效的将故障电池组5进行隔离、灭火，将对换电站的危害降到最低，减少对周边建筑、人员安全的影响。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，所述电池消防箱1还包括：多个加固横杆14，多个所述加固横杆14两端分别连接框架11的侧面的竖直杆。

在具体的实施工程中，加固横杆14用于增强框架11的稳定性。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，还包括：烟感探测器6，所述烟感探测器6设置在所述电池消防箱1侧面距离所述电池消防箱1顶面预设距离处。

在具体的实施工程中，烟感探测器6可以设置在电池消防箱1侧面且靠近其顶面的位置或顶面上，可以理解的是，烟感探测器6的位置应高于液体物质的高度。烟感探测器6可以用于在电池组出现热失控时将信号发送给控制器，使得控制控制轴承33和轴承座总成34驱动电池托盘2旋转，进而是的故障电池组5浸入液态物质中。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，所述电池消防箱1还包括：多个万向轮15，所述万向轮15设置在所述电池消防箱1底面密封板12的下方。

在具体的实施工程中，万向轮15可以设置在电池消防箱1底面的四个角处，便于电池消防箱1的移动。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，所述电池消防箱1还包括：多个第一调高组件16，多个所述第一调高组件16对称设置在所述电池消防箱1底面密封板12的下方，所述第一调高组件16用于调整电池消防箱1的高度。

在具体的实施工程中，每个第一调高组件16可以与相邻的万向轮15距离相同，第一调高组件16也可以设置在电池消防箱1底面的四个角处，用于调整电池消防箱1的内的电池托盘2水平放置，避免由于电池托盘2过度切斜造成电池组意外滑落。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，所述第二导向机构4包括：传送带41、限位组件42和支撑框架43；

所述传送带41设置在所述支撑框架43上方，所述限位组件42设置在所述支撑框架43两侧。

在具体的实施过程中，第二导向机构4的一段连接电池架，第二导向机构4的另一端与电池托盘2相邻，第二导向机构4可以用于将故障电池组5从电池架上移动至所述电池托盘2上，第二导向机构4包括：传送带41、限位组件42和支撑框架43，支撑框架43的长度可以根据实际需要进行设置，支撑框架43的宽度及两个限位组件42之间的距离可以根据电池组的长度、宽度及高度确定。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，所述第二导向机构4还包括：多个第二调高组件44；

所述第二调高组件44设置在所述支撑框架43上方，所述第二调高组件44用于调整所述支撑框架43的高度。

本说明书实施例提供的换电站电池消防装置能够在电池组发生故障时，自动将故障电池组5浸入到液态物质中，不需要人员参与，既能够保障换电站的安全，又能够降低人工成本。

另一方面、本发明提供一种换电站电池消防系统，包括：控制器、电池架、多组电池组、电池组驱动装置和上述所述的换电站电池消防装置；

所述控制器分别与所述多组电池组、所述电池组驱动装置和所述换电站电池消防装置连接；

所述控制器用于在检测所述电池组出现热失控时，控制电池组驱动装置将故障电池组5放置于所述换电站电池消防装置的第二导向机构4，并驱动第二导向机构4将故障电池组5传递至电池托盘2中，通过控制所述换电站电池消防装置的轴承33将故障电池组5下放至液态物质中。

在具体的实施过程中，控制器可以是换电站的主机。控制器可以与多组电池组的bms连接，用于检测电池组的当前状态，控制器还与电池组驱动装置和换电站电池消防装置连接，用于在电池组出现故障时将故障的电池组转移至电池托盘2上，并根据烟感探测器6发送的信号控制轴承33和轴承座总成34转动，使得故障电池组5浸入到液态物质中。当电池仅出现内部故障而未发生热失控时，控制器可以将故障的电池组移除换电站电池消防装置。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改和变型。

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